Сучасна природничонаукова картина світу

Рязанська Державна Радіотехнічна Академия.

Кафедра Загальною і Експериментальної физики.

Дисципліна синергетика.

Реферат на тему:

«Сучасна природничонаукова картина мира».

Виконала: ст. грн. 070.

Болтукова А.А.

Проверила:

Русакова Ж.П.

Рязань, 2003 г.

Введение

…3.

1. Природничонаукове миропонимание…4.

2. Будова речовини, энергия…6.

3. Теорія относительности…8.

4. Вчення про самоорганизации…10.

5. Революція в естествознании…13 Заключение…16 Список литературы…18.

У У Є Д Є М І Е.

Пізнання одиничних речей і процесів вимагає одночасного пізнання загального, а останнє своєю чергою пізнається лише крізь перше. Сьогодні це має бути ясно кожному освіченій розуму. Так само і ціле збагненно лише органічному єдності з його частинами, а частина може бути зрозуміла лише межах усього. І кожен відкритий нами «приватний «закон — якщо його закон, а чи не емпіричне правило — є конкретне прояв загальності. Немає такої науки, предметом якій можна б виключно загальне без пізнання одиничного, як неможлива і наука, що обмежує себе лише пізнанням особенного.

Загальна зв’язок явищ — найбільш загальна закономірність існування світу, що є результат і прояв універсального взаємодії всіх навчальних предметів і явищ і воплощающаяся як наукового відображення у єдності і взаємозв'язку наук. Вона висловлює внутрішнє єдність всіх елементів структури та властивостей будь-який цілісної системи, і навіть нескінченне розмаїтість відносин даної системи коїться з іншими навколишніми системами чи явищами. Без розуміння принципу загальної зв’язку неспроможна бути істинного знання. Усвідомлення універсальної ідеї єдності всього живого з усім світобудовою входить у науку, хоча півстоліття у своїх лекціях, читаних у Сорбонні, В. И. Вернадский зазначав, що жодного живої організм у вільному стані Землі немає, але нерозривно пов’язаний з материальноэнергетической середовищем. «У нашому столітті біосфера отримує цілком нову розуміння. Вона виявляється як планетне явище космічного характеру » .

1. Природничонаукове миропонимание.

Природничонаукове світорозуміння (ЕНМП) — система знання природі, що настає у свідомості які у процесі вивчення природничонаукових предметів, і мислительна діяльність із створення цієї системы.

Поняття «картина світу «одна із фундаментальних понять філософії природознавства і своє загальні наукові уявлення про навколишньої дійсності у тому цілісності. Поняття «картина світу «відбиває світ у цілому як єдину систему, тобто «чіткий ціле », пізнання якого передбачає «пізнання всієї природи й історії… «(Маркс До., Енгельс Ф., Повне зібр. тв., 2-ге вид. тому 20, с.630).

У основі побудови наукової картини світу лежить принцип єдності природи й принцип єдності знання. Загальний сенс останнього залежить від тому, що знання як нескінченно багатоманітно, але це водночас має риси спільності та цілісності. Якщо принцип єдності природи виступає як загальної філософської основи побудови картини світу, то принцип єдності знань, реалізований в системності поглядів на світі, є методологічним інструментом, способом висловлювання цілісності природы.

Система знань у наукової картині світу будується як система рівноправних партнерів. Через війну нерівномірного розвитку окремих галузей знання одне з них завжди висувається як провідною, стимулюючої розвиток інших. У класичної наукової картині світу такий провідною дисципліною була фізика з її досконалим теоретичним апаратом, математичної насиченістю, чіткістю принципів, і наукової строгістю уявлень. Ця обставина зробили її лідером класичного природознавства, а методологія відомості надала всієї наукової картині світу явственную фізичну забарвлення. Проте гострота них кілька згладилась у зв’язку з глибоким органічним взаємодією методів яких й розуміння соотнесённости встановлення тієї чи іншої їх соотношения.

Відповідно до сучасним процесом «гуманізації «біології зростає її роль формуванні наукової картини світу. Виявляються дві «гарячих точок «у розвитку: стик біології і наук про неживої природі й стик біології і громадських організацій наук.

Звісно ж, що з рішенням питання про співвідношенні соціального і біологічного наукова картина світу відіб'є світ вигляді цілісної системи знання неживої природі, живої природи й у світі соціальних відносин. Якщо йдеться про ЕНКМ, маємо матись у вигляді найбільш загальні закономірності природи, в яких розтлумачувалося окремі явища й потужні приватні законы.

ЕНКМ — це інтегрований образ природи, створений шляхом синтезу природничонаукових знань з урахуванням системи фундаментальних закономірностей природи й до складу якого ставлення до матерію та русі, взаємодію, просторі і времени.

2. Будова речовини, енергія Наприкінці минулого й на початку нинішнього століття природознавстві було зроблено найбільші відкриття, які докорінно змінили наші ставлення до картині світу. Насамперед, це відкриття, пов’язані з будовою речовини, і нові відкриття взаємозв'язку речовини і. Коли раніше останніми неподільними частинками матерії, своєрідними цеглинками, із яких складається природа, вважалися атоми, то кінці уже минулого століття було відкрито електрони, що входять до склад атомів. Пізніше було встановлено будова ядер атомів, які з протонів (позитивно заряджених частинок) і нейтронів (позбавлених заряду частиц).

Відповідно до першої моделі атома, побудованої англійським ученим Ернестом Резерфордом (1871—1937), атом уподібнювався мініатюрною сонячної системі, в якої навколо ядра обертаються електрони. Така систему було, проте, нестійкою: які працюють електрони, втрачаючи свою енергію, зрештою мали впасти на ядро. Але показує, що атоми є дуже стійкими утвореннями та їх руйнації потрібні величезні сили. У цьому сенсі колишня модель будівлі атома було значно вдосконалена видатним датським фізиком Нільсом Бором (1885—1962), який припустив, що з обертанні по так званим стаціонарним орбітам електрони не випромінюють енергію. Така енергія випромінюється чи поглинається як кванта, чи порції енергії, лише за переході електрона з одного орбіти на другую.

Значно змінилися також погляди на енергію. Коли раніше передбачалося, що енергія випромінюється безупинно, то старанно поставлені експерименти переконали фізиків, що вони можуть испускаться окремими квантами. Про це свідчать, наприклад, явище фотоефекту, коли кванти енергії видимого світла викликають електричний струм. Це, як відомо, використовують у фотоэкспонометрах, якими мають фотографії визначення витримки при экспозиции.

У 1930;ті роки XX в. було зроблено інше найважливіше відкриття, яке показало, що елементарні частки речовини, наприклад, електрони мають як корпускулярными, а й хвилевими властивостями. Таким шляхом було доведено експериментально, що речовиною і полем немає непрохідною кордону: за певних умов елементарні частки речовини виявляють хвильові властивості, а частки поля — властивості корпускул. Це явище одержало назву дуалізму хвилі й частки — уявлення, яке неможливо вкладалося до рамок звичайного здоровим глуздом. Доти фізики дотримувалися переконання, що речовина, що складається з різноманітних матеріальних частинок, може мати лише корпускулярными властивостями, а енергія поля— хвилевими властивостями. Поєднання щодо одного об'єкті корпускулярних і хвильових властивостей цілком виключалося. Однак під тиском незаперечних експериментальних результатів вчені змушені були визнати, що мікрочастинки одночасно мають як властивостями корпускул, і волн.

У 1925—1927 р. до пояснень процесів, які у світі дрібних частинок матерії — мікросвіті, було створено нова хвильова, чи квантова механіка. Останнє назва і утвердилось за нової наукою. Згодом виникли й різноманітні інші квантові теорії: квантова електродинаміка, теорія елементарних частинок та інші, які досліджують закономірності руху микромира.

3. Теорія відносності Інша фундаментальна теорія сучасної фізики — теорія відносності, від початку змінила наукові уявлення щодо простору і часу. У штатівській спеціальній теорії відносності отримав подальше застосування встановлений ще Галилеем принцип відносності в механічному русі. Відповідно до цього принципу, переважають у всіх інерціальних системах, тобто. системах відліку, рухомих друг щодо друга рівномірно і прямолінійно, все механічні процеси відбуваються однаковим чином, і тому їх закони мають ковариантную, чи те саме математичну форму. Спостерігачі в таких системах не помітять жодної різниці в протікання механічних явищ. Надалі принцип відносності використали й у описи електромагнітних процесів. Точніше, сама спеціальна теорія відносності з’явилася зв’язки й з подоланням труднощів, які з’явились у цієї теории.

Важливий методологічний урок, який було отримано з спеціальної теорії відносності, у тому, що вона вперше ясно показала, що це руху, які у природі, мають відносний характер. Це означає, що у природі немає ніякої абсолютної системи відліку і, отже, абсолютного руху, які допускала ньютоновская механика.

Ще радикальні зміни у вченні щодо простору і часу припадають на зв’язки Польщі з створенням загальної теорії відносності, яку нерідко називають нової теорією тяжіння, принципово відмінній від класичної ньютоновской теорії. Ця теорія вперше зрозуміло і чітко встановила зв’язок між властивостями рухомих матеріальних тіл та його просторово-часової метрикою. Теоретичні висновки з її були експериментально підтверджені у час спостереження сонячного затемнення. Відповідно до завбачень теорії, промінь світла, що йде від далекої зірки й проходить поблизу Сонця, повинен відхилитися від своєї прямолінійного шляху й искривиться, що й підтверджено спостереженнями. Слід зазначити, що це загальна теорія відносності показала глибоку зв’язок між рухом матеріальних тіл, саме тяжіють мас і структурою фізичного простору — времени.

4. Вчення про самоорганизации.

Науково-технічна революція, що розгорнулася на останні десятиліття, внесла багато нового континенту в наші ставлення до природничо-науковому картині світу. Виникнення підходу дозволило подивитись навколишній світ як єдине, цілісне освіту, що складається з величезної кількості взаємодіючих друг з одним систем. З іншого боку, поява такого міждисциплінарного напрями досліджень, як синергетика, чи вчення про самоорганізації, дозволило, як розкрити внутрішні механізми всіх еволюційних процесів, які у природі, а й уявити увесь світ як світ самоорганізованих процесів. Заслуга синергетики полягає насамперед у тому, що вона вперше показала, що згадані процеси самоорганізації можуть відбуватися в найпростіших системах неорганічної природи, для цього є певні умови (відкритість системи та її неравновесность, чимала відстань від точки рівноваги і пояснюються деякі інші). Що складніший система, тим паче високий рівень мають у своєму них процеси самоорганізації. Так, вже в предбиологическом рівні виникають автопоэтические процеси, тобто. процеси самооновлення, які у живих системах виступають на вигляді взаємозалежних процесів асиміляції і диссимиляции. Головне досягнення синергетики і посталої її основі нової концепції самоорганізації у тому, що вони допомагають подивитись природу як у світ, що у процесі постійним еволюції і развития.

У якому відношенні синергетичний підхід перебуває до общесистемному?

Насамперед підкреслимо, що дві ці підходи Андрійовича не виключають, а навпаки, припускають і доповнюють одне одного. Справді, коли розглядають безліч будь-яких об'єктів в розумінні системи, то звертають уваги з їхньої взаємозв'язок, взаємодія суспільства та целостность.

Синергетичний підхід орієнтується на дослідження процесів зміни та розвитку систем. Він вивчає процеси виникнення та формування нових систем у процесі самоорганізації. Що складніший протікають ці процеси в різних системах, тим більша перебувають такі на еволюційної драбині. Отже, еволюція систем пов’язана з механізмами самоорганізації. Дослідження конкретних механізмів самоорганізації і заснованої у ньому еволюції становить завдання конкретних наук. Синергетика ж виявляє і формулює загальні принципи самоорганізації будь-яких систем й у такому випадку вона аналогічна системному методу, що розглядає загальні принципи функціонування, розвитку та будівлі будь-яких систем. У цілому нині ж системний підхід має як спільний бізнес і широкий характер, оскільки поруч з динамічними, що розвиваються системами розглядає також системи статические.

Нові світоглядні підходи до дослідження природничо-науковому картини світу надали значний вплив як у конкретний характер знання з окремих галузях природознавства, і розуміння природи наукових революцій в природознавстві. Адже саме з революційними перетвореннями в природознавстві пов’язана зміна поглядів на картині природы.

У найбільшою мірою зміни у характері конкретного пізнання торкнулися наук, які вивчають живу природу. Перехід від клітинного рівня дослідження до молекулярному ознаменувався найбільшими відкриттями в біології, пов’язані з розшифровуванням генетичного коду, переглядом колишніх поглядів на еволюцію живих організмів, уточненням давніх і появою нових гіпотез походження життя і багато іншого. Такий перехід стало можливим внаслідок взаємодії різних математично-природничої грамотності, використання в біології точних методів фізики, хімії, інформатики, і обчислювальної техники.

Натомість живі системи послужили для хімії тієї природної лабораторією, досвід якої вчені прагнули у своїх дослідженнях по синтезу складних сполук. Очевидно, не меншою ступеня вчення, і принципи біології надали свій вплив на фізику. Справді, уявлення про закритих системах та його еволюції убік безладдя та руйнації перебував у явному суперечності з еволюційної теорією Дарвіна, яка доводила, що у живої природи відбуваються виникнення нових видів рослин та тварин, їх удосконалювання принципів і адаптація до навколишньому середовищі. Це природне протиріччя було дозволено завдяки виникненню нерівновагової термодинаміки, спирається налаштувалася на нові фундаментальні поняття відкритих систем і принцип необратимости.

5. Революція в естествознании.

Висування на передові рубежі природознавства біологічних проблем, і навіть особлива специфіка живих систем дала привід цілої низки учених заявити про зміну лідера сучасного природознавства. Коли раніше таким незаперечним лідером вважалася фізика, то в цій ролі дедалі більше виступає біологія. Основою устрою навколишнього світу тепер визнається не механізм та машина, а живий організм. Проте численних противників такого погляду не без підстави заявляють, що позаяк живий організм складається з тієї ж молекул, атомів, елементарних частинок і кварків, то як і лідером природознавства повинна залишатися физика.

Очевидно, питання лідерство в природознавстві залежить від багатьох різноманітних чинників, серед яких на вирішальній ролі грають значення лідируючої науки суспільству, точність, розробленість і спільність методів її дослідження, можливість їх застосування за іншими науках. Безсумнівно, проте, що найбільш вражаючими для сучасників є великі відкриття, зроблені на лідируючої науці, і її її подальшого розвитку. З цього погляду біологія другої половини XX століття може розглядатися як лідер сучасного природознавства, бо саме у межах її було зроблено найбільш революційні открытия.

Ведучи мову про революціях в природознавстві, рухається у першу чергу відмовитися від наївних і упереджених поглядів на них, як процесах, що з ліквідацією колишнього знання, із відмовою від від наступності у розвитку науки і, раніше накопиченого і перевіреного емпіричного матеріалу. Такої відмови стосується переважно колишніх гіпотез і теорій, які виявилися нездатними пояснити знову встановлені факти спостережень і результати экспериментов.

Революційні перетворення на природознавстві означають корінні, якісних змін в концептуальному вмісті його теорій, навчань і наукових дисциплін. Розвиток науки зовсім на зводиться до простого нагромадженню і навіть узагальнення фактів, тобто. до того що, що зветься кумулятивним процесом. Факти завжди прагнуть пояснити з допомогою гіпотез і теорій. Серед них кожен певного періоду висувається найбільш загальна чи фундаментальна теорія, яка служить парадигмою, чи зразком до пояснень фактів визначних акторів і передбачення фактів невідомих. Такий парадигмою свого часу служила теорія руху земних й небесні тіл, побудована Ньютоном, оскільки у неї спиралися все вчені, вивчали конкретні механічні процеси. Так само все дослідники, вивчали електричні, магнітні, оптичні і радиоволновые процеси, грунтувалися на парадигмі електромагнітної теорії, яку побудував Д. К. Максвелл.

Поняття парадигми, яке ввів американського вченого Томас Кун (1922—1996) для аналізу наукових революцій, підкреслює важливу їх особливість — зміну колишньої парадигми нової, перехід до більш загальній та глибокої теорії досліджуваних процесів. Але він залишив не пояснюючи і політичного аналізу питання формування самої парадигми. На його думку, розвиток науки можна розділити на два этапа:

• нормальний, коли вчені зайняті застосуванням парадигми до вирішення конкретних проблем приватного, спеціального характеру (про головоломок) • екстраординарний, пов’язані з пошуком нової парадигми. За такої підході нова парадигма виявляється неможливо що з колишніми дослідженнями і тому її виникнення залишається непоясненної. У дійсності ж, з прикладів аномальних фактів, тобто. фактів, суперечать парадигмі, процес аналізу, критичного осмислення з оцінкою існуючої парадигми відбувається на стадії нормальної науки. Тому різке і більше абсолютне протиставлення зазначених етапів розвитку науки — цілком необгрунтовано, і це зустріло переконливу критиці з боку багатьох відомих ученых.

З, А До Л Ю Ч Є М І Е.

Одне з стародавніх девізів говорить: «знання є сила» Наука робить людини могутнім перед силами природи. Великі наукові відкриття (і тісно пов’язані із нею технічні винаходи) завжди надавали колосальне (і часом цілком несподіване) вплив на долі перелому людської історії. Такими відкриттями були, наприклад, відкриття ХVII в. законів механіки, які дозволяли створити всю машинну технологію цивілізації; відкриття ХIХ в. електромагнітного поля й створення електротехніки, радіотехніки, та був і радіоелектроніки; створення ХХ в, теорії атомного ядра, а слідом за — відкриття коштів вивільнення ядерної енергії; розкриття у середині ХХ в. молекулярної біологією природи спадкоємності (структури ДНК) і відкриті слідом можливості генної інженерії по управлінню спадковістю; та інших. Більшість сучасної матеріальної цивілізації була б неможливою й без участі у її створенні наукових теорій, науково-конструкторських розробок, передбачених наукою технологій і др.

У світі наука викликає в людей як захоплення схиляння, а й побоювання. Часто можна почути, що галузеву науку приносить людині як блага, а й найбільші нещастя. Забруднення атмосфери, катастрофи на атомних станціях, підвищення радіоактивного фону внаслідок випробувань ядерної зброї, «озонная діра» над планетою, різке скорочення видів рослин та тварин — усі ці й інші екологічні проблеми люди схильні пояснювати самим фактом існування науки. Але річ над науці, а тому, у яких вона, які соціальні інтереси з ним стоять, які громадські й державні структури направляють її развитие.

Наука — це соціальна інституція, і він як найтісніше пов’язані з розвитком всього суспільства. Складність, суперечливість сучасної ситуації у цьому, що галузеву науку, безумовно, причетна до породженню глобальних, й раніше всього, екологічних, проблем цивілізації (не як така, бо як залежна з інших структур частину майна товариства); й те водночас без науки, без подальшого його розвитку розв’язання цих негараздів у принципі неможливо. І це що означає, що роль науки історії людства невпинно зростає. І тому всяке применшення ролі науки, природознавства нині надзвичайно небезпечно, воно обеззброює людство перед наростанням глобальних проблем сучасності. Таке применшення, на жаль, має часом місце, воно представлено певними умонастроями, тенденціями в системі духовної культури. Про деякі з них як і раніше особо.

1. Т. Я. Дубнищева «Концепції сучасного природознавства». Издательство.

«ЮКЕА», Новосибірськ, 1997.

2. Пуанкаре А. Про науку. М., 1999.

3. Хакен Р. Інформація і самоорганізація. Макроскопічний підхід до найскладніших системам. М., 2000.

4. Капіца С.П., Курдюмов С. П., Малинецкий РР. Синергетика і прогнози майбутнього. М. 1997.

5. Ващекин Н. П. Концепції сучасного природознавства. М.: МГУК, 2000 г.

6. Потеев М. И. Концепції сучасного природознавства, Санкт-Петербург,.

Пітер, 1999 г.